大氣污染防治技術
一、大氣污染的綜合防治
大氣的污染物，無論是顆粒狀污染物或是氣體狀污染物，都有能夠在大氣中擴散、污染面廣的特點，這就是說，大氣污染帶有區域性和整體性的特征。正因為如此，大氣污染的程度要受到該地區的自然條件、能源構成、工業結構和布局、交通狀況以及人口密度等多種因素的影響。在本文以后所論述的各種治理技術只是對點污染源排放的污染物進行治理，不能解決區域性的大氣污染問題。對于區域性大氣污染問題，必須通過采取綜合防治的措施加以解決。
所謂大氣污染的綜合防治，就是從區域環境的整體出發，充分考慮該地區的環境特征，對所有能夠影響大氣質量的各項因素作全面、系統的分析，充分利用環境的自凈能力，綜合運用各種防治大氣污染的技術措施，并在這些措施的基礎上制定最佳的防治措施，以達到控制區域性大氣環境質量、消除或減輕大氣污染的目的。
大氣污染綜合防治涉及面比較廣，影響因素比較復雜，一般來說，可以從下列幾個方面加以考慮。
（1）全面規劃，合理布局
大氣污染綜合防治，必須從協調地區經濟發展和保護環境之間的關系出發，對該地區各污染源所排放的各類污染物質的種類、數量、時空分布作全面的調查研究，并在此基礎上，制定控制污染的最佳方案。
工業生產區應設在城市主導風向的下風向。在工廠區與城市生活區之間，要有一定間隔距離，并植樹造林、綠化、減輕污染危害。對已有污染重，資源浪費，治理無望的企業要實行關、停、并、轉、遷等措施。
（2）改善能源結構，提高能源有效利用率
我國當前的能源結構中以煤炭為主，煤炭占商品能源消費總量的73%，在煤炭燃燒過程中放出大量的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）以及懸浮顆粒等污染物。因此，如從根本上解決大氣污染問題，首先必須從改善能源結構入手，例如使用天然氣及二次能源，如煤氣、液化石油氣、電等，還應重視太陽能、風能、地熱等所謂清潔能源的利用。我國以煤炭為主的能源結構在短時間內不會有根本性的改變。對此，當前應首先推廣型煤及洗選煤的生產和使用，以降低煙塵和二氧化硫的排放量。
我國能源的平均利用率僅30%，提高能源利用率的潛力很大。我國有20余萬臺鍋爐，年耗煤2億多噸，因此，合理選擇鍋爐，對低效鍋爐的改造、更新、提高鍋爐的熱效率，能夠有效地降低燃煤對大氣的污染。
（3）區域集中供熱
分散于千家萬戶的燃煤爐灶，市內密集的矮小煙囪是煙塵的主要污染源。發展區域性集中供曖供熱，設立規模較大的熱電廠和供熱站，用以代替千家萬戶的爐灶，是消除煙塵的有效措施。這樣還具有以下各項效益：①提高熱能利用率；②便于采用高效率的除塵器；③采用高煙囪排放；④減少燃料的運輸量。
（4）植樹選林、綠化環境
綠化造林是大氣污染防治的一種經濟有效的措施。植物有吸收各種有毒有害氣體和凈化空氣的功能。植物是空氣的天然過濾器。茂密的叢林能夠降低風速，使氣流挾帶的大顆粒灰塵下降。樹葉表面粗糙不平，多絨毛，某些樹種的樹葉還分泌粘液，能吸附大量飄塵。蒙塵的樹葉經雨水淋洗后，又能夠恢復吸附、阻攔塵埃的作用，使空氣得到凈化。
植物的光合作用放出氧氣，吸收二氧化碳，因而樹林有調節空氣成分的功能，一般1公頃的闊葉林，在生長季節，每天能夠消耗約1t的二氧化碳，釋放出0.75t的氧氣。以成年人考慮，每天需吸入0.75kg的氧氣，排出0.9kg的二氧化碳，這樣，每人平均有10m2面積的森林，就能夠得到充足的氧氣。
有一些植物能夠吸收大氣中的有毒成分，如1公頃柳杉林每年可吸收720kg二氧化碳。
有一些林木，在其生長過程中能夠揮發出檸檬油、肉桂油等多種殺菌物質。有人作到分析測定，在百貨大樓內，每立方米空氣中細菌數達400萬個，林區則僅僅有55個，這樣，林區與百貨大樓空氣中的含菌量相差7萬多倍。
二、顆粒污染物的治理
1、顆粒污染物的分類
大氣中的煙塵主要是由于固體燃料（煤）的燃燒產生的。
我們根據煙塵（顆粒污染物組成）的特性，可以將其分為粉塵、煙和霧三種類型。詳見第六章表6－7。
2、顆粒污染物的去除方法及設備
去除大氣中顆粒污染物的方法很多，根據它的作用原理，可以分為下列四種類型：
①干法去除顆粒污染物
通過顆粒本身的重力和離心力，使氣體中的顆粒污染沉降，而從氣體中去除的方法，如重力除塵、慣性除塵和離心除塵。常用的設備有重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。
②濕法去除顆粒污染物
用水或其他液體使顆粒濕潤，而加以捕集去除的方法。如氣體洗滌、泡沫除塵等。常用的設備有：噴霧塔、填料塔、泡沫除塵器、文丘里洗滌器等。
③過濾法去除顆粒污染物
使含有顆粒污染物的氣體通過具有很多毛細孔的濾料，而將顆粒污染物截留下來的方法，如填充層過濾、布袋過濾等。常用的設備有顆粒層過濾器和袋式過濾器。
④靜電法去除顆粒污染物
使含有顆粒污染物的氣體通過高壓電場，在電場力的作用下，使其去除的過程。常用的設備有干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。
選擇哪一種方法去除顆粒污染物，主要從顆粒污染物的粒徑大小和數量以及操作費用等方面來考慮。一般情況下，較大顆粒（數十微米以上）宜于采用干法，而細小顆粒（數微米）則以采用過濾法和靜電法為宜。
三、氣態污染物的治理
1．吸收法
吸收是利用氣體液體中溶解度不同的這一現象，以分離和凈化氣體混合物的一種技術。這種技術也用于氣態污染物的處理，例如從工業廢氣中去除二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、硫化氫（H2S）以及氟化氫（HF）等有害氣體。
吸收可分為化學吸收和物理吸收兩大類。
化學吸收，被吸收的氣體組分和吸收液之間產生明顯的化學反應的吸收過程。從廢氣中去除氣態污染物多用化學吸收法。例如用堿液吸收煙氣中的SO2，用水吸收NOX等。
物理吸收，被吸收的氣體組分與吸收液之間不產生明顯的化學反應的吸收過程，僅僅是被吸收的氣體組分溶解于液體的過程。例如用水吸收醇類和酮類物質。
在吸收法中，選擇合適的吸收液至關重要，在對氣態污染物處理中，是處理效果好壞的關鍵。用于吸收氣態污染物質的吸收液有下列幾種：
a.水，用于吸收易溶的有害氣體。
b.堿性吸收液，用于吸收那些能夠和堿起化學反應的有害酸性氣體，如SO2、NOX、H2S、等。常用的堿吸收液有：氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水等。
c.酸性吸收液，一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）氣體能夠在稀硝酸中溶解，而且其溶解度比在水中高得多。
d.有機吸收液，用于有機廢氣的吸收，洗油、聚乙醇醚、冷甲醇、二乙醇胺都可作為吸收液，并能夠去除酸性氣體，如H2S、CO2等。
目前在工業上常用有吸收設備有表面吸收器、板式塔、噴灑塔、文丘里塔等。
2．吸附法
（1）概述
吸附是一種固體表面現象。它是利用多孔性固體吸附劑處理氣態污染物，使其中的一種或幾種組分，在固體吸附劑表面，在分子引力或化學鍵力的作用下，被吸附在固體表面，從而達到分離的目的。
吸附處理工藝在處理氣態污染物領域也得到了應用。
常用的固體吸附劑有骨炭、硅膠、礬土、沸石、焦炭和活性炭等，其中應用最為廣泛的是活性炭。活性炭對廣譜污染物具有吸附功能，除CO、SO2、NOX、H2S外，還對苯、甲苯、二甲苯、乙醇、乙醚、煤油、汽油、苯乙烯、氯乙烯等物質都有吸附功能。
（2）吸附設備
用于凈化氣態污染物的吸附設備，與廢水處理中的設備相同，可分為固定床、移動床和流化床三種。
（3）吸附法在氣態污染物處理中應用舉例
——有機物廢氣的吸附凈化
某些化工廠在生產過程中產生對人體有害的有機蒸氣。采用活性炭吸附法能夠較好地凈化有機廢氣，還能夠回收有用的物質。
本法工藝簡單、效率高，并可回收純度較高的有機物質。以活性炭為吸附劑能夠從廢氣中回收很多物質，如汽油、石油醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及二氯乙烷、二氯丙烷、芳香烴等。
本法可使廢氣中的有機溶劑回收率達80%~90%，如采用串聯操作，回收率將更高。
除吸收法、吸附法外，用于氣態污染物處理的技術還有冷凝法、催化轉化法、直接燃燒法、膜分離法以及生物法等。因篇幅問題，本文不擬介紹。
吸收法和吸附法是應用最為廣泛的兩種方法。
四、汽車尾氣污染及其治理
1.概述
汽車是一種高效的現代化交通工具, 它提高了人們的出行效率, 促進了生產的發展, 方便了人們的生活。但汽車又是一種流動污染源。汽油車的主要污染物成分是CO、HC、NOx以及碳粒等。汽車排放大量的污染物,使環境付出了沉重的代價,它給人類帶來難以估計的損失。據資料介紹，城市街道上的車流量在每小時1000～2000輛時，CO、HC和NOx這三種有害氣體占全部有害氣體的80%～90％以上。世界上幾乎所有大城市和中小城市都遭受汽車排放污染的嚴重危害（見表7－1）。
表7－1 各國城市汽車排放污染物對大氣污染比例（％）
污染物類別 地點
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